Handreichung

Handreichung Biogasgewinnung und -nutzung
Tabelle 8-1: Stoffkennwerte von Gärrest unterschiedlicher Ausgangssubstrate (erweitert nach /8-1/)
Substrat
Abbau org.
Substanz [%]
Abbau org.
Säuren [%]
Anteil NH 4 -N
an N ges. [%]
pH-Wert
Autor
Wirtschaftsdünger
Schweinegülle 54 83 70 7,7 Nach /8-1/
Schweinegülle 40 76 72
Schweinegülle, separiert 73 7,9
Milchviehgülle, separiert 24 68 50 7,9
Rindergülle 30 47
Rindergülle, separiert 63 8,3
Bullengülle 52 74 8,0
Hühnergülle 67 85 8,2
Rinder- und Schweine-Festmist (Biobetrieb) 48 71 7,5 /8-2/
Wirtschaftsdünger + NaWaRo
Gemisch aus Silomaissilage, Sonnenblumensilage,
Wiesengrassilage und Bullenflüssigmist
80 58-64 7,8 /8-3/
punkt bzw. im schwach alkalischen Bereich. Nach der
Methangärung ist eine Erhöhung des pH-Wertes im
Gärrest auf 8 oder 8,5 zu verzeichnen. Dies hat Einfluss
auf die Ammoniakverdunstung aus dem vergorenen
Substrat:
Bei einem pH-Wert um 7,0 liegt der anorganische
Stickstoffanteil in der Gülle nahezu ausschließlich als
Ammoniumstickstoff vor, der nicht gasförmig entweichen
kann. Mit steigendem pH-Wert wird das Ammonium
in Ammoniak umgewandelt. Der Ammoniakanteil
in der Gülle nimmt also zu, wohingegen der
Ammoniumanteil proportional dazu abnimmt. Bei einem
pH-Wert von 8,0 beträgt der Ammoniakanteil
etwa 20 %. Erhöhte Ammoniakverluste während der
Lagerung und vor allem nach dem Ausbringen des
Gärrestes können die Folge sein (vgl. Kapitel 8.3).
Die Gesamtstickstoffgehalte werden durch den
Fermentationsprozess nicht vermindert, durch den
Abbau der Trockensubstanz und damit der Gesamtmasse
erhöht sich der Anteil des Gesamtstickstoffgehaltes
in der Frischmasse des Gärsubstrates leicht.
Die weiteren wertgebenden Inhaltsstoffe des Gärrestes
Phosphor, Calcium, Kalium und Magnesium
werden durch den biologischen Prozess in ihrer
Masse nicht verändert. Wie beim Stickstoff wird auch
ein Teil des Phosphors in die anorganische (besser
pflanzenverfügbare) Form überführt. Kalium und
Magnesium liegen in Wirtschaftsdüngern ohnehin
überwiegend gelöst und leicht pflanzenverfügbar vor,
so dass keine nennenswerten Veränderungen durch
den Gärprozess zu erwarten sind. Aufgrund des Abbaus
der Trockenmasse erhöht sich, wie beim Stickstoff,
die Nährstoffkonzentration leicht.
Der Gehalt an Schwefel wird durch den Fermentationsprozess
reduziert, da Schwefel in Form von
Schwefelwasserstoff gasförmig mit dem Biogas aus
dem Gärsubstrat entweicht. Schwefelwasserstoff ist
als Gasbestandteil im Biogas jedoch unerwünscht, da
es u. a. zu Korrosionen am BHKW führen kann. In der
überwiegenden Anzahl der Biogasanlagen wird das
Biogas daher durch eine biologische Entschwefelung
(vgl. Kapitel 5.1 Gasaufbereitung) gereinigt. Die Entschwefelung
bewirkt, dass ein Großteil des im Biogas
gelösten Schwefelwasserstoffes durch die angesiedelten
Schwefelbakterien zu elementarem Schwefel
umgewandelt und somit in reiner Nährstoffform im
Gärsubstrat verbleibt, so dass sich der Gesamt-Schwefel-Anteil
im Substrat nur wenig reduziert.
Die Höhe der Schadstoffkonzentrationen im Gärrest
werden im Wesentlichen durch die verwendeten
Substrate bestimmt (vgl. Kapitel 4 Beschreibung ausgewählter
Substrate).
Schwermetalle, die keinem biologischen Abbau
unterliegen, reichern sich wegen des Abbaus organischer
Substanz wie die Nährstoffe etwas an. Probleme
treten dann im Genehmigungsrecht auf. Da in der
BioAbfV die Grenzwerte für Schwermetalle auf die
Trockensubstanz bezogen werden (mg/kg TS), kann
sich bei einem Abbau der organischen Substanz von
50 % die Schwermetall-Konzentration verdoppeln,
ohne dass sich die Gesamtmenge verändert (vgl. Kapitel
7) /8-5/.
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